《混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)》課件

混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)本課件旨在全面系統(tǒng)地介紹混凝土結(jié)構(gòu)的理論、設(shè)計(jì)與施工。從混凝土材料的組成與特性入手，深入探討各種構(gòu)件的受力性能、設(shè)計(jì)方法，以及耐久性、抗震設(shè)計(jì)等關(guān)鍵問題。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握混凝土結(jié)構(gòu)的基本原理和設(shè)計(jì)方法，具備解決實(shí)際工程問題的能力。課程簡(jiǎn)介：目標(biāo)、內(nèi)容、考核方式課程目標(biāo)掌握混凝土結(jié)構(gòu)的基本理論和設(shè)計(jì)方法；熟悉各種構(gòu)件的受力性能和設(shè)計(jì)計(jì)算；了解混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性、抗震設(shè)計(jì)等關(guān)鍵問題；培養(yǎng)解決實(shí)際工程問題的能力。課程內(nèi)容混凝土材料的組成與特性；鋼筋的種類與特性；混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能；受彎構(gòu)件、受剪構(gòu)件、受扭構(gòu)件的設(shè)計(jì)；混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)；混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)；混凝土結(jié)構(gòu)的加固與修復(fù)；混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與評(píng)估；混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量控制。考核方式平時(shí)成績(jī)（作業(yè)、課堂討論）：30%；期中考試：30%；期末考試：40%?？己藘?nèi)容包括理論知識(shí)和設(shè)計(jì)計(jì)算，注重學(xué)生對(duì)基本原理的理解和應(yīng)用。混凝土材料的組成與特性1水泥水泥是混凝土的主要膠凝材料，其種類和水化過程直接影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。2骨料骨料在混凝土中起骨架作用，分為粗骨料和細(xì)骨料，其級(jí)配和質(zhì)量對(duì)混凝土的性能有重要影響。3水水是水泥水化的必要條件，其質(zhì)量和用量直接影響混凝土的強(qiáng)度和工作性能。4外加劑外加劑可以改善混凝土的性能，如提高強(qiáng)度、改善工作性能、提高耐久性等。水泥：種類、水化過程水泥種類硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥等。不同種類的水泥具有不同的特性和適用范圍。水化過程水泥加水后發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，生成水化產(chǎn)物，使混凝土逐漸硬化。水化過程是一個(gè)復(fù)雜的過程，受到多種因素的影響。影響因素水泥的種類、細(xì)度、水灰比、溫度、濕度等都會(huì)影響水泥的水化過程。合理控制這些因素可以提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性。骨料：粗骨料、細(xì)骨料粗骨料粒徑大于5mm的骨料，主要有碎石和卵石。粗骨料的粒徑、級(jí)配、強(qiáng)度等對(duì)混凝土的性能有重要影響。細(xì)骨料粒徑小于5mm的骨料，主要有砂。細(xì)骨料的粒徑、級(jí)配、含泥量等對(duì)混凝土的性能有重要影響。技術(shù)要求骨料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、耐久性和良好的級(jí)配。粗骨料和細(xì)骨料的比例應(yīng)合理，以保證混凝土的良好工作性能和強(qiáng)度。外加劑：改善混凝土性能1減水劑減少混凝土的用水量，提高混凝土的強(qiáng)度和工作性能。2緩凝劑延緩混凝土的凝結(jié)時(shí)間，改善混凝土的工作性能。3早強(qiáng)劑加速混凝土的硬化速度，提高混凝土的早期強(qiáng)度。4引氣劑提高混凝土的抗凍融性能。混凝土的配合比設(shè)計(jì)確定設(shè)計(jì)強(qiáng)度根據(jù)工程要求和混凝土強(qiáng)度等級(jí)確定混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。選擇水灰比根據(jù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度和水泥品種選擇合適的水灰比。確定用水量根據(jù)骨料的種類和級(jí)配確定用水量。計(jì)算水泥用量根據(jù)水灰比和用水量計(jì)算水泥用量。計(jì)算骨料用量根據(jù)用水量、水泥用量和假定容重計(jì)算骨料用量?；炷恋陌韬汀⑦\(yùn)輸、澆筑拌和保證混凝土的均勻性。1運(yùn)輸防止混凝土離析和水泥漿流失。2澆筑保證混凝土的密實(shí)性。3混凝土的養(yǎng)護(hù)與質(zhì)量控制1溫度控制防止溫度過高或過低。2濕度控制保持混凝土的濕潤(rùn)。3養(yǎng)護(hù)時(shí)間保證足夠的養(yǎng)護(hù)時(shí)間?；炷恋膹?qiáng)度、變形性能強(qiáng)度混凝土抵抗破壞的能力，主要指標(biāo)有抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度?；炷恋膹?qiáng)度是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。變形性能混凝土在外力作用下產(chǎn)生的變形，主要有彈性變形、塑性變形和徐變。混凝土的變形性能對(duì)結(jié)構(gòu)的受力性能和耐久性有重要影響?；炷恋哪途眯裕禾蓟?、氯離子侵蝕碳化混凝土中的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土的堿度降低，鋼筋銹蝕。碳化是混凝土耐久性降低的重要原因之一。氯離子侵蝕氯離子侵入混凝土內(nèi)部，破壞鋼筋表面的鈍化膜，導(dǎo)致鋼筋銹蝕。氯離子侵蝕是沿海地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性降低的重要原因。防護(hù)措施提高混凝土的密實(shí)性、增加保護(hù)層厚度、采用抗?jié)B混凝土、使用阻銹劑等措施可以提高混凝土的耐久性。鋼筋的種類與特性熱軋鋼筋HPB300、HRB400、HRB500等。不同牌號(hào)的鋼筋具有不同的強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。冷加工鋼筋冷拔低碳鋼絲、冷軋帶肋鋼筋等。冷加工鋼筋的強(qiáng)度較高，但塑性較低。焊接鋼筋網(wǎng)采用焊接工藝將鋼筋連接成網(wǎng)狀。焊接鋼筋網(wǎng)具有施工方便、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。鋼筋的力學(xué)性能指標(biāo)1屈服強(qiáng)度鋼筋開始發(fā)生塑性變形時(shí)的應(yīng)力。2抗拉強(qiáng)度鋼筋斷裂時(shí)的應(yīng)力。3伸長(zhǎng)率鋼筋斷裂時(shí)的塑性變形。4冷彎性能鋼筋抵抗冷彎變形的能力。鋼筋的連接方式搭接將兩根鋼筋相互搭接一定長(zhǎng)度，通過混凝土的握裹力傳遞拉力。焊接將兩根鋼筋焊接在一起，傳遞拉力。機(jī)械連接采用機(jī)械連接器將兩根鋼筋連接在一起，傳遞拉力。鋼筋的保護(hù)層厚度要求1環(huán)境條件根據(jù)環(huán)境條件確定最小保護(hù)層厚度。2構(gòu)件類型根據(jù)構(gòu)件類型確定最小保護(hù)層厚度。3鋼筋直徑根據(jù)鋼筋直徑確定最小保護(hù)層厚度?；炷两Y(jié)構(gòu)的受力性能軸心受力構(gòu)件承受的軸向力作用于截面形心。受彎構(gòu)件承受的彎矩作用于截面。受剪構(gòu)件承受的剪力作用于截面。受扭構(gòu)件承受的扭矩作用于截面。軸心受力構(gòu)件的設(shè)計(jì)原理軸心受壓構(gòu)件主要承受壓力作用，如柱。設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。軸心受拉構(gòu)件主要承受拉力作用，如拉桿。設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮構(gòu)件的強(qiáng)度和裂縫控制。軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)材料強(qiáng)度和截面尺寸計(jì)算構(gòu)件的承載力。穩(wěn)定性計(jì)算考慮構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比，計(jì)算構(gòu)件的穩(wěn)定性系數(shù)，降低承載力。配筋計(jì)算根據(jù)軸向力的大小和材料強(qiáng)度計(jì)算所需鋼筋的面積。軸心受拉構(gòu)件的計(jì)算1強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)鋼筋的強(qiáng)度和面積計(jì)算構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度。2裂縫控制限制鋼筋的應(yīng)力，控制裂縫寬度。3構(gòu)造要求滿足最小配筋率和鋼筋間距要求。受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)原理正截面彎矩作用下的截面強(qiáng)度計(jì)算。斜截面剪力作用下的截面強(qiáng)度計(jì)算。單筋矩形截面梁的計(jì)算確定截面尺寸1計(jì)算彎矩2配筋計(jì)算3雙筋矩形截面梁的計(jì)算1受壓鋼筋2受拉鋼筋T形截面梁的計(jì)算翼緣寬度腹板寬度受剪構(gòu)件的設(shè)計(jì)原理剪力箍筋彎起鋼筋箍筋的計(jì)算間距直徑彎起鋼筋的計(jì)算1彎起角度2數(shù)量受扭構(gòu)件的設(shè)計(jì)原理扭矩抗扭鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫控制荷載1配筋2保護(hù)層3裂縫寬度的計(jì)算1荷載作用2鋼筋應(yīng)力裂縫控制措施合理配筋控制荷載改善施工混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)環(huán)境材料構(gòu)造環(huán)境作用等級(jí)的確定濕度溫度化學(xué)侵蝕耐久性設(shè)計(jì)措施1選擇材料2控制水灰比3增加保護(hù)層混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求連接錨固梁、板的構(gòu)造要求配筋率1鋼筋間距2柱、墻的構(gòu)造要求1軸壓比2長(zhǎng)細(xì)比基礎(chǔ)的構(gòu)造要求埋深寬度預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力筋混凝土預(yù)應(yīng)力筋的種類與特性鋼絲鋼絞線鋼筋預(yù)應(yīng)力混凝土的設(shè)計(jì)原理1施加預(yù)應(yīng)力2平衡荷載先張法預(yù)應(yīng)力混凝土臺(tái)座張拉后張法預(yù)應(yīng)力混凝土管道1張拉2灌漿3混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)1設(shè)防烈度2抗震等級(jí)地震作用的計(jì)算水平地震豎向地震抗震構(gòu)造措施加強(qiáng)連接提高延性混凝土結(jié)構(gòu)的加固與修復(fù)病害加固常見病害及原因分析1裂縫2變形3銹蝕加固方法的選擇適用性經(jīng)濟(jì)性粘鋼加固粘貼鋼板碳纖維加固1粘貼碳纖維增大截面加固擴(kuò)大截面混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與評(píng)估無損檢測(cè)安全評(píng)估無損檢測(cè)技術(shù)超聲波雷達(dá)結(jié)構(gòu)安全評(píng)估1檢測(cè)數(shù)據(jù)2安全等級(jí)混凝土結(jié)